Формула карбида кальция: Карбид кальция

alexxlab | 20.07.2023 | 0 | Разное

Карбид кальция

Карбид кальция (углеродистый кальций, ацетиленид кальция) — CaC₂ — в чистом виде белое кристаллическое вещество. Бинарное неорганическое соединение кальция с углеродом.

Содержание

• 1 История получения
• 2 Получение
• 3 Физические свойства
• 4 Химические свойства
• 5 Внешний вид и характеристики технического карбида кальция
• 6 Область применения карбида кальция
• 7 Физиологическое действие

 

История получения

Впервые получен в 1861 году Фридрихом Вёлером нагреванием сплава цинка и кальция с углём.

Получение

В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом.

 CaO + 3C → CaC₂ + CO

Полученный таким образом технический продукт имеет чисто-черный цвет вследствие загрязнения углём и другими красящими примесями. Он содержит также примеси фосфида и сульфида кальция, вследствие чего такой карбид кальция и полученный из него ацетилен имеют неприятный запах.

Физические свойства

• Бесцветные тетрагональные кристаллы.
• Плотность: 228 (+20 °C, г/см³).
• Удельная теплоёмкость при постоянном давлении (в Дж/г·K): 0,92 (+20—325 °C).
• Стандартная энтальпия образования Δ_fH (298 К, кДж/моль): −62,8 (т).
• Стандартная энергия Гиббса образования Δ_fG (298 К, кДж/моль): −67,8 (т).
• Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K): 70,3 (т).
• Стандартная мольная теплоёмкость C_p (298 К, Дж/моль·K): 62,34 (т).
• Энтальпия плавления ΔH_пл (кДж/моль): 32,2.
• Карбид кальция имеет резкий чесночный запах.

Химические свойства

При взаимодействии c водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести):

 CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

Представленная выше реакция является экзотермической.

Внешний вид и характеристики технического карбида кальция

Карбид кальция получают сплавлением в электрических печах кокса и негашеной извести. Расплавленный карбид кальция выпускается из печи в специальные формы — изложницы, в которых он затвердевает. Застывший карбид кальция дробится и сортируется на куски определённых размеров.

Технический карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество. По внешнему виду карбид кальция представляет собой твёрдое вещество тёмно-серого или коричневого цвета. Он даёт кристаллический излом серого цвета с различными оттенками в зависимости от чистоты. Карбид кальция жадно поглощает воду. При взаимодействии с водой даже на холоде карбид кальция разлагается с бурным выделением ацетилена и большого количества тепла. Разложение карбида кальция происходит и под влиянием атмосферной влаги.

По ГОСТ 1460-56 установлены следующие размеры (грануляция) кусков карбида кальция: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80. Технический карбид кальция содержит до 80 % химически чистого карбида кальция, остальное составляют примеси — негашеная известь, углерод, кремнекислота и другое.

Область применения карбида кальция

Карбид кальция используют при проведении автогенных работ и освещения, а также в производстве ацетиленовой сажи и продуктов органического синтеза, из которых главным является синтетический каучук.

Карбид кальция применяют в производстве цианамида кальция, из которого получают удобрения, цианистые соединения. Карбид кальция используют для получения карбидно-карбамидного регулятора роста растений, изготовления порошкового карбидного реагента.

Из 1 кг технического карбида получается от 235 до 285 л ацетилена в зависимости от его сорта и грануляции: чем чище и крупнее карбид кальция, тем большее количество ацетилена он даёт при разложении.

Для разложения 1 кг карбида кальция теоретически требуется 0,56 л воды. Практически берут от 5 до 20 л воды с целью лучшего охлаждения ацетилена и обеспечения безопасности при работе. Скорость разложения карбида кальция водой зависит от его чистоты, грануляции, температуры и чистоты воды. Чем чище карбид кальция, меньше размер его кусков, выше температура и чище вода, тем больше скорость.

Физиологическое действие

• Среди всех неорганических производных кальция CaC₂ очень ядовит.
• По степени воздействия на организм человека карбид кальция относится к 1-му классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007.
• Попадание карбида кальция внутрь организма также является опасным.
• Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки органов дыхания.
• Карбид кальция CaC₂ чрезвычайно опасен для окружающей среды.

Карбид кальция – Торговый Двор «УТС»

О компании Прайс Каустическая сода Кальцинированная сода Хлорка Хлорид кальция Тринатрийфосфат Карбид кальция Натрия хлорид Мел Стиральный порошок Хозяйственное мыло Сода пищевая Лимонная кислота Медный купорос Мочевина Вакансии Партнеры Контакты

Химические и традиционные названия продукта: Карбид кальция, Кальций карбид, Кальция карбид, Карбит кальция, Углеродистый кальций, Ацетиленид кальция. Международное название продукта: Calcium carbide, Calcium acetylide, Acetylenogen. Описание и свойства карбида кальция: Внешний вид: белое кристаллическое вещество. Особенности: жадно поглощает воду с бурным выделением ацетилена и большого количества тепла. Химическая формула: CaC2 ГОСТ: 1460-81 CAS RN: 75-20-7 EC Number: 200-848-3 UN Number: 1402 UNII: 846WNV4A5F Карбид кальция поставляется в металлических бочках весом 100 кг. Применение карбида кальция: Карбид кальция или кальций карбид (CaC2) широко применяется в качестве исходного продукта для производства ацетилена. Из 1 кг технического карбида кальция получается от 235 до 285 л ацетилена в зависимости от его сорта и грануляции. Карбид кальция применяют в производстве цианамида кальция, из которого получают удобрения, цианистые соединения. Его используют при проведении автогенных работ и освещении, для десульфурации чугуна в металлургии, в литейном производстве, при восстановлении оксидов, а также в производстве ацетиленовой сажи и продуктов органического синтеза, из которых главным является синтетический каучук. Его также используют для получения карбидно-карбамидного регулятора роста растений, изготовления порошкового карбидного реагента. Физико-химические характеристики карбида кальция: Наименование показателя Норма для сорта Высший Первый Второй 1. Литраж, дм3/кг, не менее, для кусков: 2/25 25/50 25/80 0/80 – 285 290 295 260 280 285 285 240 260 265 275 2. Объемная доля фосфористого водорода (РН3) в ацетилене, %, не более 0,07 0,08 0,08 3. Массовая доля сульфидной серы (S2-), %, не более 0,5 1,2 1,2 4. Массовая доля свободного углерода (С), %, не более 1 – – 5. Массовая доля окиси кальция (СаО), %, не более 17 – – 6. Массовая доля ферросплава, %, не более 1,0 1,0 1,0 Получают карбид кальция преимущественно восстановлением оксида кальция углеродом в дуговых печах. Карбид кальция применяют для промышленного производства цианамида кальция и ацетилена. Применение карбида кальция также включает: производство газообразного ацетилена и образование ацетилена в карбидных лампах; производство химикатов для удобрений; и в сталеплавильном производстве. Требования безопасности карбида кальция: Класс опасности по степени воздействия на организм человека 1 Виды опасности Взрыво- и пожароопасность При взаимодействии с водой карбид кальция разлагается с выделением ацетилена и гидрата окиси кальция, при контакте с окислителями также выделяет ацетилен и разогревается. Ацетилен пожаро- и взрывоопасен. Опасность для человека Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, дыхательные пути и глаза. Средства индивидуальной защиты Для защиты органов дыхания от карбидной пыли и вредных газов следует пользоваться противопылевыми респираторами и противогазом с фильтрующей коробкой марки БКФ по ГОСТ 12.4.122. Гарантийный срок хранения карбида кальция – 6 месяцев со дня изготовления. У нас Вы можете выгодно купить карбид кальция. Цена на карбид кальция зависит от условий расчетов, срока сотрудничества с потребителем, объема закупки и тому подобное. Обращайтесь!!! На этой странице представлена информация о формуле, применении, физических и химических свойствах карбида кальция (карбита, углеродистого кальция, ацетиленида кальция).

Карбид кальция – структура, производство, применение и часто задаваемые вопросы

Дата последнего обновления: 15 апреля 2023 г. илид, который представляет собой химическое соединение, имеющее химическую формулу CaC2. В основном он используется в промышленности для производства цианамида кальция и ацетилена.

Это чистый материал бесцветного, а, однако, куски технического карбида кальция имеют либо коричневый, либо серый цвет и состоят примерно на 80–85 % из СаС2 (остальное — СаО — оксид кальция), Са3Р2 ( фосфид кальция), Ca3N2 (нитрид кальция), CaS (сульфид кальция), SiC (карбид кремния) и др.). При наличии следов влаги карбид кальция технический издает неприятный запах, напоминающий запах чеснока.

Примечание. Применение карбида кальция включает производство газообразного ацетилена и производство ацетилена в карбидных лампах; производство химикатов для удобрений; а также в сталелитейном производстве.

Структура CaC2

Рассмотрим структуру карбида кальция.

(изображение скоро будет загружено)

Производство карбида кальция

Карбид кальция промышленно производится в электродуговой печи со смесью кокса и извести, примерно при 2200 °C (3,990°F). Это эндотермическая реакция, которая требует высокой температуры для удаления монооксида углерода при 110 килокалориях (460 кДж) на моль. С момента своего изобретения в 1892 году этот метод не изменился.

CaO + 3C → CaC2 + CO

Высокая температура, необходимая для этой реакции, практически недостижима при традиционном сжигании. Итак, эту реакцию проводят в электродуговой печи с использованием графитовых электродов. Полученный карбидный продукт по весу будет содержать около 80% карбида кальция. Кроме того, карбид подвергается дальнейшему дроблению с образованием небольших кусков, размер которых может достигать 50 мм, а примеси концентрируются в более мелких фракциях.

Содержание CaC2 в этом продукте определяют путем измерения количества образовавшегося ацетилена при гидролизе. Например, немецкие и британские стандарты содержания более крупных фракций составляют 295 л/кг и 300 л/кг соответственно (при давлении 101 кПа и температуре 20 °C (68 °F)). Примеси карбида включают фосфид, который при гидролизе дает фосфин.

В химии эта реакция не была важной частью промышленной революции и стала возможной в Соединенных Штатах в результате чрезмерного количества недорогой гидроэлектроэнергии, которая производилась на Ниагарском водопаде до конца 20-го века.

Производство цианамида кальция

Соединение карбида кальция реагирует с азотом при более высоких температурах с образованием цианамида кальция. Это представлено с помощью приведенного ниже уравнения.

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

Обычно в качестве удобрения можно использовать термин нитролим, представляющий собой цианамид кальция. Он также гидролизуется до цианамида, h3NCN.

Сталеплавильное производство

Рассмотрим использование цианамида кальция в сталеплавильном производстве, как указано ниже:

• Карбид кальция можно использовать при десульфурации железа (чугун, чугун и сталь).

• Возможно использование в качестве мощного раскислителя на объектах внепечной обработки.

• Его можно использовать в качестве топлива в сталеплавильном производстве, чтобы увеличить долю брака до жидкого чугуна, в зависимости от экономики.

Карбидные лампы

Карбид кальция можно использовать в карбидных лампах. Капание воды на карбид приводит к образованию газообразного ацетилена, который, в свою очередь, горит и излучает свет. Хотя эти лампы давали более устойчивый и яркий свет, чем свечи, они были настолько опасны в угольных шахтах, что горючий газ метан делал их серьезной опасностью.

Присутствие этих горючих газов в угольных шахтах привело к появлению шахтерских ламп безопасности, таких как лампа Дэви, где проволочная сетка снижает риск воспламенения метана. Тем не менее карбидные лампы широко использовались в медных, оловянных и сланцевых рудниках, где метан не считался серьезной опасностью. Большинство ламп горняков теперь заменены электрическими лампами.

Но, тем не менее, карбидные лампы используются для добычи полезных ископаемых в нескольких менее богатых странах. Примером могут служить серебряные рудники недалеко от Потоси в Боливии. В настоящее время они также используются несколькими спелеологами, исследующими пещеры и другие подземные области, хотя в этом использовании их все чаще заменяют светодиодными лампами.

Использование карбида кальция (CaC2)

• Карбид кальция используется в производстве поливинилхлорида в виде ацетилена, который является производным карбида кальция и используется в качестве сырья для производства ПВХ.

• Карбид кальция также используется в производстве ацетилена и гидроксида кальция.

• Может использоваться для удаления серы из железа. Удаление серы из любого материала называется десульфурацией.

• Мы можем использовать его для производства цианамида кальция.

• Это соединение также можно использовать в качестве агента созревания, такого как этилен.

• Может использоваться в лампах, таких как карбидные лампы. Раньше его использовали в качестве автомобильных фар.

• Он также используется в качестве раскислителя, что означает, что он помогает удалять кислород при производстве стали.

• Он также используется в бамбуковых пушках и пушках большого взрыва.

Карбид кальция – определение, структура, формула, использование с часто задаваемыми вопросами

Здесь, в этой статье, мы обсудим карбиды, использование карбида, формулу карбида, что такое карбид кальция, использование карбида кальция, структуру кальция карбид, реакция карбида кальция и воды, химическая формула карбида кальция и карбида алюминия и некоторые часто задаваемые вопросы, связанные с карбидами, будут обсуждаться здесь.

Карбид кальция Структура показана ниже.

Формула карбида кальция

Формула карбида кальция CaC ₂ .

Читайте также –

• Решения NCERT для 11 класса по химии
• NCERT Решения для 12 класса по химии
• NCERT Решения для всех предметов

Что такое carb?

Карбид — один из наиболее важных терминов, который используется как в органической, так и в неорганической химии. Это химическое соединение, состоящее из углерода и металлических или полуметаллических элементов. Это ионная или ковалентная связь, которая соединяет карбидную группу с металлическими или полуметаллическими элементами.

Формула карбид-иона (C ^4-), а дикарбид-иона (C ^-2 ₂ ). Он существует в ионной форме и означает, что ионы дикарбида состоят из двух атомов «С». Формула дикарбида (C ^-2 ₂ ) показывает, что он существует в дианионной форме. Среди различных карбидов значительную роль играют карбиды кремния, карбиды вольфрама из-за их физических свойств, таких как прочность, твердость и способность противостоять химическим воздействиям при высоких температурах.

Карбид алюминия (Al ₄ C ₃ ), карбид бериллия (Be ₂ C), карбид кальция (CaC ₂ ) и т. д. являются некоторыми примерами карбида. Карбид железа или также называемый (цементит) является важным компонентом стали и чугуна.

Общие свойства карбидов

• Карбиды обычно обладают очень высокой температурой плавления.

• Карбиды проводят тепло и электричество.

• Карбиды представляют собой соединения с металлическим блеском.

• Карбиды щелочных металлов обычно мягкие и прозрачные в чистом состоянии. Они легко разлагаются водой или кислотами с образованием алифатических углеводородов. Они не будут проводить электрический ток в твердом состоянии.

• Все карбиды металлов чеканки оказались окрашенными и взрывоопасными порошками. Примеры: Cu ₂ C ₂ (темно-коричневый), Ag ₂ C ₂ (белый), Au ₂ C ₂ (желтый).

• Карбиды щелочноземельных металлов разлагаются разбавленными кислотами или водой с образованием газообразного ацетилена и реагируют с N ₂ .

Оксид магния восстанавливается такими карбидами до магния. Они также реагируют с NH ₃ и Br ₂ .

Получение карбидов

Различные типы карбида

В зависимости от связи между ионом карбида и металлическим элементом обычно выделяют следующие типы.

• Ионные карбиды- Сочетание щелочных или щелочноземельных металлов с ионами карбидов приводит к образованию ионных карбидов. Сила электростатического притяжения связывает эти ионы. В этом типе карбидов существует огромная разница в электроотрицательности. CaC ₂ является примером.

• Ковалентные карбиды- Низкоэлектроположительные элементы, такие как «Si» и «B», объединяются с ионами карбида с образованием ковалентных карбидов. В карбидах этого типа существует небольшая разница в электроотрицательности. «SiC» (карборунд), B ₄ C являются примерами.

• Карбиды внедрения- Комбинация переходных металлов и молекул карбида образует карбиды внедрения. В этом типе карбида ионы карбида занимают междоузлия металлической решетки. ТиК тому пример.

• Промежуточный карбид переходного металла – Эти типы карбидов также состоят из переходного металла и карбид-иона, и их размеры одинаковы. Карбид железа или известный как цементит (Fe ₃ C) является примером.

Использование карбидов

• Большинство карбидов очень твердые. Поэтому они используются в качестве абразивных инструментов, сверлильных и режущих инструментов.

• Используются в качестве восстановителей в металлургии.

• Al ₄ C ₃ используется для синтеза метана, тогда как CaC ₂ используется для производства ацетилена.

• Твердые сплавы также используются в качестве футеровки печей.

• Карбид бора обычно используется для резки алмазов, изготовления ламп накаливания, а также для сверления отверстий в скалах.

• Карбид вольфрама в настоящее время используется в ювелирном деле, а также в производстве различных хирургических инструментов.

Что такое карбид кальция?

Важное химическое соединение с формулой CaC ₂ известно как карбид кальция или ацетилид кальция. Одним из его промышленных применений является то, что он используется для синтеза ацетилена и цианамида кальция.

В чистом виде оказывается бесцветным, но в любом случае куски технического сорта CaC ₂ имеют серый или коричневый цвет и содержат CaC ₂ . Остальная часть состоит из CaO, Ca ₃ P ₂ , CaS, Ca ₃ N ₂ , SiC и т. д.

CaC ₂ в основном используется в производят ацетилен в карбидных лампах. Он также используется для синтеза различных химикатов и удобрений, а также участвует в производстве стали.

Приготовление

Карбид кальция синтезируют в промышленных масштабах с использованием электродуговой печи путем смешивания смеси кокса и извести при температуре . Это эндотермическая реакция, требующая 110 килокалорий на моль и очень высокой температуры для удаления CO.

Высокотемпературные условия, необходимые для производства CaC ₂ , не могут быть достигнуты путем традиционного сжигания. Следовательно, эту реакцию следует проводить в электрической печи с использованием графитовых электродов.

Также учащиеся могут обратиться,

• Решения NCERT для класса 12 по химии Глава 10 Элементы S-блока
• NCERT Примеры решений для класса 12 по химии Глава 10 Элементы S-блока
• Глава 1 NCERTm0 примечания Элементы S-Block

Применение карбида кальция

• Производство ацетилена: CaC ₂ реагирует с водой с образованием ацетилена и гидроксида кальция.

• Производство стали: CaC ₂ используется для десульфурации железа, а также в качестве топлива в сталеплавильном производстве для увеличения доли брака в жидком чугуне.